去年我们为一款隔爆型电连接器申请防爆合格证,目标等级Exd IIB T6。从送样到拿证用了三个月,中间被退回两次。这个过程里的三个整改点,我们自己记了笔记,现在整理出来。
先说隔爆的原理
隔爆型(Exd)的思路不是"不让爆炸发生",而是"把爆炸关在壳子里"。外壳要能承受内部爆炸产生的压力而不损坏,同时火焰通过接合面间隙传出时,已经被冷却到不能点燃外部爆炸性气体的程度。
所以隔爆有两个核心参数:外壳的耐压强度,和接合面的间隙与长度。间隙越小、长度越长,火焰传出去时冷却得越充分,安全性越高。但间隙太小会卡死、长度太长体积大,设计上要权衡。
第一次退回:接合面间隙超差
我们按照标准给的表格设计了止口接合面,间隙控制在0.1毫米以内。送检时检测机构实测了六个点,其中两个点是0.13毫米,超出IIB类允许的0.1毫米。
原因不是加工精度不够,而是装配变形。壳体止口处壁厚偏薄,四个安装螺栓拧紧之后,止口被拉成轻微椭圆,长轴方向间隙变大。
整改办法有两条路:一是加厚止口处的壁厚,二是减少螺栓数量或者调整螺栓位置。我们选了第一条——把止口根部加厚2毫米,同时把材料从普通铝换成强度更高的牌号。改完之后重测六个点,最大间隙0.08毫米。
第二次退回:温度组别达不到T6
T6的要求是设备表面最高温度不超过85摄氏度。我们在额定负载下测,连接器外壳最高温度到了97度,只能定T4(不超过135度)。
查下来热源有两处:接触件本身的焦耳热,以及电缆传导过来的热量。后者是我们没预料到的——试验时配的电缆是按载流上限选的,电缆自身发热不小,热量顺着导体传到连接器上。
整改做了两件事:一是把接触件的载流余量加大,从额定20安提到30安的设计能力,降低自身发热;二是在结构上增加散热筋,把壳体表面积扩大约百分之四十。改完重测,最高温度82度,进了T6。
这件事给我们的教训是:温度组别是整机级指标,不能只看连接器本身。实际配套时电缆规格、敷设方式都会影响结果。所以我们现在给客户的资料里,会注明温度组别是在什么电缆配置下测得的。
第三个整改点:电缆引入装置
这一条不是退回,是我们自己在预审阶段发现的问题。隔爆设备的电缆引入必须配防爆格兰头,不能随便用普通护套。
我们原来的设计是连接器尾部自带压紧密封结构,检测机构提出这部分的认证要单独做,因为它是隔爆外壳的一部分。考虑到单独取证周期长,我们改成了标准防爆格兰头接口——用成熟的、已取证的格兰头产品,连接器只提供匹配的螺纹接口。
这样改动之后,整机取证时这部分可以直接引用格兰头的证书,省了至少一个月。
时间线
整个过程:图纸准备两周,送样一周,第一次检测两周(含退回),整改两周,第二次检测两周,整改一周,第三次检测通过,出证一周。合计约三个月,其中检测和等待占了大部分,我们自己的整改时间是三周。
费用方面,检测费是主要支出,整改的工装和材料费用相对小。但如果前期设计能把接合面、温升、引入方式这三项考虑进去,可以避免至少一轮退回,节省三到四周。
现在的产品状态
目前30A19芯隔爆型电连接器和螺纹式圆形隔爆连接器都持有防爆合格证,等级和温度组别在证书上可查。项目选型时请把使用环境的气体类别(IIA、IIB、IIC)和温度组别要求告诉我们,不同类别的接合面参数不同,不能混用。
另外提醒一点:防爆合格证有有效期,并且与具体型号绑定。改型之后要重新评估,必要时重新取证。我们遇到过客户拿旧证书去验收新型号,最后被要求整改的情况。



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